Все организмы на нашей планете состоят из клеток, которые схожи между собой химическим составом. В данной статье мы кратко расскажем о химическом составе клетки, роль различных веществ в жизнедеятельности всего организма, узнаем, какая наука изучает данный вопрос.
К макроэлементам также относятся калий, натрий, кальция, магний, железо, хлор, сера, фосфор.
Микроэлементы имеются в количестве от стотысячных до тысячных долей процента. Например, хром, медь, цинк и другие. И совсем малое содержание в клетке ультрамикроэлементов – миллионные доли процента.
В переводе с греческого «макрос» – большой, а «микро» – маленький.
Учёные установили, что каких-либо особенных элементов, которые присущи только лишь живым организмам, нет. Поэтому и живая, и неживая природа состоит из одних и тех же элементов. Этим доказывается их общность и взаимосвязь.
Несмотря на количественное содержание, входящие в состав живого элементы играют важную роль. Поддержание постоянного химического состава в организме является важным условием жизни. Ведь у каждого из химических элементов есть своё значение.
Роль некоторых химических элементов клетки
Макроэлементы углерод, водород, кислород и азот являются основой биополимеров, а именно белков и нуклеиновых кислот, первые три из них входят в состав углеводов и липидов. В состав органических веществ входят также фосфор и сера.
Многие элементы входят в состав жизненно важных веществ, участвуют в обменных процессах. Они являются составными компонентами минеральных солей, которые находятся в виде катионов и анионов, их соотношение определяет кислотность среды. Чаще всего она слабощелочная. Ионы натрия и калия участвуют в проведение нервных импульсов.
Гемоглобин содержит железо, хлорофилл – магний, твердость костям и зубам придают нерастворимые соли кальция.
Некоторые химические элементы являются компонентами неорганических веществ, например, воды. Она играет большую роль в жизнедеятельности как растительной, так и животной клетки. Вода является хорошим растворителем, из-за этого все вещества внутри организма делятся на:
- Гидрофильные – растворяются в воде;
- Гидрофобные – не растворяются в воде.
Благодаря наличию воды клетка становится упругой, она способствует перемещению органических веществ в цитоплазме, является участником различных реакция (например, фотосинтеза), участвует в регуляции температурного режима.
Таблица “Свойства химического состава клетки”
Чтобы наглядно понять, какую роль играют химические элементы, входящие в состав клетки, мы внесли их в следующую таблицу:
|
Элементы |
% |
Значение |
|
Кислород, углерод, водород, азот. |
До 98 |
Содержатся в органических веществах и воде. |
|
Кальций |
2 – 3 |
Составной компонент оболочки у растений, в животном организме находится в составе костей и зубов, принимает активное участие в свёртываемости крови. |
|
Фосфор |
1 |
Содержится в нуклеиновых кислотах, ферментах, клеточных мембранах в составе фосфолипидов, костной ткани и зубной эмали в соединении с кальцием. |
|
Сера |
0,2 – 0,3 |
Является основой белков, ферментов и витаминов. |
|
Калий |
0,2 – 0,3 |
Обеспечивает передачу нервных импульсов, активирует синтез белка, процессы фотосинтеза и роста. |
|
Хлор |
0,2 |
Один из компонентов желудочного сока, провокатор ферментов. |
|
Йод |
0,1 |
Принимает активное участие в обменных процессах, компонент гормона щитовидной железы. |
|
Натрий |
0,1 |
Обеспечивает передачу импульсов в нервной системе, поддерживает постоянное давление внутри клетки, провоцирует синтез гормонов. |
|
Магний |
0,07 |
Составной элемент хлорофилла, костной ткани и зубов, провоцирует синтез ДНК и процессы теплоотдачи. |
|
Железо |
0,01 |
Составная часть гемоглобина, хрусталика, роговицы, участвует в синтезе хлорофилла, транспорте кислорода по организму. |
|
Медь |
< 0,01 |
Составная часть процессов кровообразования, фотосинтеза, ускоряет внутриклеточные процессы окисления. |
|
Марганец |
< 0,01 |
Активизирует фотосинтез, участвует в кровообразовании, обеспечивает высокую урожайность. |
|
Фтор |
< 0,01 |
Составная часть зубной эмали. |
|
Бор |
< 0,01 |
Регулирует рост растений. |
Что мы узнали?
Каждая клетка живой природы имеет схожий набор химических элементов. Все химические элементы, входящие в состав живого, присутствуют в неживой природе. Это указывает на общность происхождения и взаимосвязь. В зависимости от содержания в организме выделяют макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы, у каждого из которых есть своя роль.
